Los puertos, fundamentales en el despliegue del hidrógeno verde en Europa

Impulsado por el desarrollo del paquete de medidas Fit for 55 y REPowerEU, el mercado europeo del hidrógeno verde dará lugar a una evolución económica y de infraestructuras claves para conseguir el objetivo de la descarbonización a partir de la próxima década. Los puertos serán protagonistas en su desarrollo e implantación mediante tres escenarios previstos diferenciados.

Así lo asegura el informe Study on Hydrogen in Ports and Industrial Coastal Areas, elaborado por Deloitte Bélgica para la Clean Hydrogen Partnership y cofinanciado por la Unión Europea. Su objetivo es informar y preparar a las partes interesadas y a los responsables políticos e identificar las áreas prioritarias que permitirán superar las actuales lagunas tecnológicas o de seguridad para su desarrollo en las zonas portuarias de la UE.

Los puertos serán protagonistas en el desarrollo del mercado europeo del hidrógeno verde (Fp).

¿Por qué el hidrógeno verde y no otros combustibles?

Varios han sido los combustibles cero emisiones o energías identificadas como candidatas para descarbonizar el sector. Sin embargo, el hidrógeno de origen renovable o hidrógeno verde, es el más asumible y económicamente viable comparado con otros candidatos.

El informe aún va más lejos y lo describe como “fundamental” para sustituir al gas fósil, carbón y petróleo en algunas industrias pesadas y en el transporte difícil de descarbonizar, es decir, transporte marítimo, aviación o transporte pesado de mercancías por carretera.

Aunque consumir energía eléctrica renovable producida de forma directa es más eficiente, su suministro es intermitente: la solar depende del ciclo día-noche, la eólica del volumen de viento y la hidroeléctrica necesita las reservas de agua de los pantanos. 

“Para evitar estos picos de producción y disponer de energía durante las 24 horas día, existen dos grandes estrategias: almacenar el excedente de energía renovable en baterías o producir hidrógeno a partir de la electrólisis del agua”, explica Daniel Ruiz, responsable de combustibles sostenibles del Port de Barcelona.

Otra ventaja del hidrógeno respecto a las demás alternativas es que se trata de un vector energético que sirve de base para sintetizar otras muchas moléculas. A partir del hidrógeno verde generado por electrólisis del agua con energía renovable se puede sintetizar metanol, metano o amoníaco, entre otras muchas moléculas. 

Además, el hidrógeno se puede usar directamente, tanto en un motor de combustión interna como, de forma más eficiente, en una celda de combustible de hidrógeno.

A partir del hidrógeno verde generado por electrólisis del agua con energía renovable se puede sintetizar metanol, metano o amoníaco, entre otras muchas moléculas (Fp).

Primer escenario para los puertos: usuarios directos

El informe prevé que las políticas climáticas y energéticas incentivarán a las principales partes interesadas del sector portuario a establecer objetivos y aplicar soluciones de descarbonización. En particular, el hidrógeno y sus portadores podrían contribuir a abandonar el uso de combustibles fósiles en las siguientes actividades: 

• Transporte marítimo y fluvial
• Suministro de energía en tierra (cold ironing)
• Manipulación de carga y equipos de terminal
• Actividades industriales situadas en zonas portuarias (refinerías, plantas de amoníaco, otros productos químicos, etc.)
• Reabastecimiento de combustible de camiones pesados (para actividades de carga/descarga) en zonas portuarias
  

El hidrógeno y sus portadores podrían contribuir a abandonar el uso de combustibles fósiles en diversas actividades (Fp).

Segundo escenario: proveedores de infraestructuras para el hidrógeno

El desarrollo de la economía del hidrógeno requerirá la construcción de infraestructuras específicas para su transmisión, almacenamiento, conversión y suministro a los usuarios finales, lo que se espera que impacte en la planificación espacial y en los servicios de muchos puertos europeos. 

En particular, los puertos pueden desarrollar las siguientes infraestructuras de hidrógeno y de portadores de hidrógeno: 

• Nuevas operaciones de bunkering marítimo o estaciones de suministro terrestre
• Terminales de importación/exportación y adaptación de los muelles de descarga
• Desembarque de energía producida en alta mar
• Producción de hidrógeno verde
• Almacenamiento en tanques
• Infraestructura de conversión: fabricación de metanol, amoníaco, e-metano… a partir de hidrógeno verde
• Estaciones multimodales de repostaje de hidrógeno

Daniel Ruiz señala que el hidrógeno tiene unas  peculiaridades físicas que deben tenerse en cuenta para su manejo, como su baja densidad, por lo que se requiere de mucho espacio para almacenarlo. O, que para mantenerlo en estado líquido, necesita temperaturas de refrigeración que alcanzan los -253 ºC, además de su volatilidad, que debe tenerse en cuenta en todos los sistemas de almacenamiento y transporte por tuberías, así como su peligrosidad.

“El uso del hidrógeno comporta ciertos riesgos y un gasto energético considerable. Por otra parte, cuando se utilice en el transporte marítimo, se prevé que el hidrógeno se utilice en forma de otras moléculas portadoras de hidrógeno, como el metanol o el amoníaco,  mucho más fáciles de almacenar y a temperaturas no tan extremas”, detalla.

El hidrógeno tiene unas peculiaridades físicas que deben tenerse en cuenta para su manejo, como su baja densidad, por lo que se requiere de mucho espacio para almacenarlo (Fp).

Tercer escenario: los puertos como plataformas de tránsito para el hidrógeno 

Los puertos europeos, y principalmente, los situados a lo largo de las redes principales y globales TEN-T y/o TEN-E, pueden desempeñar un papel decisivo en el transporte y suministro de hidrógeno. 

Dado que los puertos suelen ubicarse cerca de zonas industriales, residenciales y nodos logísticos energéticos, podrían convertirse en plataformas de tránsito para transportar hidrógeno y sus derivados a múltiples usuarios finales a lo largo de la costa y del interior. 

“En el caso del Port de Barcelona, está previsto que el hidroducto H2MED, que conectará la península Ibérica con Europa, una Barcelona con Marsella y desde aquí hacia los grandes núcleos industriales del norte de Europa. Este hidroducto permitirá exportar hidrógeno verde producido en una zona con una mayor insolación y ventilación y reducir la dependencia del gas natural fósil, tal como fija el plan RePowerEU”, explica Héctor Calls, Jefe de Sostenibilidad Ambiental y Transición Energética del Puerto de Barcelona.

Está previsto que el hidroducto H2MED, que conectará la península Ibérica con Europa, una Barcelona con Marsella y desde aquí hacia los grandes núcleos industriales del norte de Europa (Fp).

Algunos retos que presentan estos escenarios

El informe admite que todavía existen varias lagunas para su implementación y, en algunos casos, sugiere una serie de propuestas para acelerar la puesta a punto de los puertos y del resto de partes interesadas.

• Regulatorios

En los últimos dos años,  se han aprobado varias iniciativas encaminadas a establecer un marco normativo sobre el hidrógeno. Además de los paquetes y planes ya mencionados, en 2021, por ejemplo, se creó la Clean Hydrogen Partnership, y se presentó la Propuesta de Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo relativa a normas comunes para los mercados interiores del gas natural y los gases renovables y del hidrógeno.

“Que exista un marco regulatorio a nivel europeo y de la IMO es de mucha ayuda, sobre todo en cuanto a las inversiones y ayudas disponibles para implementar las infraestructuras o disponer de herramientas para implementar estos cambios. Sin embargo, los puertos no nos podemos permitir el lujo de esperar a que la estrategia de descarbonización se desarrolle políticamente en los organismos superiores. Por eso, con la máxima urgencia, administraciones y empresas privadas debemos trabajar en paralelo para descarbonizar nuestra actividad”, afirma Calls.

Por su parte, el informe recomienda que las autoridades portuarias y las reguladoras colaboren para articular la gestión del uso del suelo en las zonas portuarias y en establecer una división clara de responsabilidades entre las entidades encargadas  del despliegue de actividades relacionadas con el hidrógeno y sus portadores dentro de una zona portuaria.

• Investigación e Innovación (I+I)

Para este apartado, el informe propone la asignación de fondos públicos europeos a aquellos puertos que inicien inversiones en I+I y  en proyectos escalables con el fin de demostrar:

1. La reducción de los costes de su importación a gran escala
2. La planificación de, por ejemplo, instalaciones de electrolizadores en alta mar
3. Almacenamiento de hidrógeno licuado (LH2) y hidrógeno gas (GH2) en tanques e instalaciones subterráneas
4. Su transporte
5. Reabastecimiento (bunkering, compresión) 
6. Uso final en motores y pilas de combustible para el transporte terrestre, motores y pilas de combustible para buques de alta mar, de corta distancia, así como buques portuarios como remolcadores, prácticos, de recogida de Marpol, dragas, etc.

• La seguridad

Una recomendación  que lanza el informe es que mientras la OMI y la ISO desarrollen las normas técnicas reglamentarias, las sociedades de clasificación podrían alinearse para establecer un procedimiento armonizado para aprobar un diseño alternativo basado en el riesgo, así como en directrices y listas de control para el desarrollo y el funcionamiento de infraestructuras y buques cisterna para el transporte marítimo propulsado por hidrógeno.

“El hidrógeno es un producto explosivo y, dado el pequeño tamaño de su molécula,  debemos ser extremadamente precavidos con las soldaduras de las tuberías de transporte porque se pueden producir fugas. Hace falta un cambio de mentalidad en su manejo, para evitar que cualquier accidente paralice su introducción”, valora Ruiz.

La OMI y la ISO señalan la necesidad de directrices y listas de control para el desarrollo y el funcionamiento de infraestructuras y buques cisterna para el transporte marítimo propulsado por hidrógeno (Fp).

• Incrementar la producción de energía eléctrica de origen renovable

Para alcanzar los ambiciosos objetivos de REPowerEU, que estima un consumo de 20 Mt de hidrógeno renovable en la UE para 2030, deberán producirse 10 Mt en la UE e importarse los 10 Mt restantes de países no pertenecientes a la UE. Se ha de tener en cuenta que el hidroducto H2MED tiene previsto el transporte de 2 Mt de hidrógeno, un 10% de las necesidades previstas en el plan REPowerEU, desde la península Ibérica hasta los núcleos industriales del norte de Europa.

Esto significan inversiones del orden de:

• 200.000-300.000 millones de euros para producción adicional de electricidad renovable (500-550 TWh)
• 28.000-38.000 millones de euros para gasoductos internos de la UE
•  6.000-11.000 millones de euros para infraestructuras de almacenamiento

Además de la inversión, Ruiz apunta que “para alimentar los electrolizadores que producen hidrógeno, habrá que incrementar la ocupación del suelo con paneles solares o con la implantación de parques eólicos, lo que producirá un cierto impacto social. Sin embargo, es el único camino posible para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero”.

Presentación del acuerdo entre la Copa América, la Generalitat de Catalunya y el Port para impulsar el uso del hidrógeno como combustible sostenible para la navegación, ante la presencia del Chase Zero (Emirates Team New Zealand).

Cómo implementará el hidrógeno el Port de Barcelona

Como parte del plan de Transición energética, Héctor Calls explica que se están trabajando varias líneas; a corto, medio o largo plazo.

A corto plazo, el objetivo es disponer de una hidrogenera de uso público dentro del territorio portuario para dar servicio a vehículos pesados y de vehículos de terminal. También ampliar, en colaboración con otras empresas, la red de hidrogeneras en las principales rutas del interior, para permitir que los camiones que diariamente entren en el puerto puedan usar hidrógeno en todas sus rutas. 

A medio y largo plazo,  se están planificando nuevos usos en el muelle de la Energía. El objetivo es ir sustituyendo, progresivamente, el almacenamiento de combustibles fósiles por portadores de hidrógeno como el metanol o el amoníaco. Otra meta es la construcción de plantas de fabricación combustibles como el metanol verde o de bio GNL a partir de residuos.

Ruiz también destaca que sin un enfoque multisectorial, sería imposible poder implantar los combustibles sostenibles para descarbonizar el transporte de mercancías. 

“Queremos adelantarnos y fomentar este cambio. Si conseguimos descarbonizar nuestra actividad, pero también una línea marítima o una ruta de transporte terrestre, ampliaremos la reducción de los gases de efecto invernadero y la contaminación a todo nuestro hinterland y foreland, no solo localmente”, concluye.